Patent TR-2021016384-A2 (TR)
Title: Görüntü İşleme Tabanlı Mesafe Ölçüm Cihazının Prototip Geliştirilmesi (1-1000m)
IPC: G01B3/00
Filed: 2021-10-21
Abstract: Geliştirilen buluşun, özellikle orta mesafe uzunluklarda (1m-1000m) hassas sonuçlar üretmesi beklenmektedir. Buluş sayesinde belirli tek bir nesnenin (ölçüm sırasında hareketsiz) mesafesini çok hassas bir şekilde ölçebilecektir. Bu özelliğiyle mevcut buluş/patentlerden ayrışmaktadır. Stereo kameralar ile yapılan mesafe tespit sistemlerine ait buluşlar genel olarak üçgenleme yöntemini kullanmaktadırlar. Buluşumuzda üçgenleme yöntemine ek 2 yeni parametre kullanılarak bu yöntem geliştirilecek ve yeni bir buluş ortaya çıkarılacaktır. Bu parametrelerin belirlenmesi noktasında literatürden farklı yöntem kullanılmaktadır. Literatür ve var olan buluşlarda üçgenleme yöntemi dışında, mesafe tespit yöntemleri de kullanılmaktadır. Örneğin optik akış kullanılarak; nesnelerin arka plandan ayrıştırılmaları ve daha sonra mesafe tespit işlemlerinin gerçekleştirilmiştir. Böylece hareketli nesneler kolay bir şekilde arka plandan ayrıştırılabilmekte ve hareketli tüm nesnelerin mesafesi ölçülebilmektedir. Ancak her ne kadar ölçümler doğru kabul edilse de hareketli nesneler arasında gerçekleştirildiği için bu ölçümlerin doğruluğu tam olarak gösterilemez. Ya da bir başka deyişle tam bir başarı oranı (tolerans) vermek mümkün değildir. Buluşumuzun hem ölçüm toleransının yüksek olması hem de hareketli nesnelerin mesafe tespiti amaçlanmadığı için, çalışma bu tür çalışmalardan ayrışmaktadır.  Çalışmanın başarıya ulaşması ile örneğin otonom araçlarda, orta mesafeli savunma sanayi sistemlerinde, inşaat, haritacılık vb sektörlerde kullanılabilir. Bu sektörlerin büyüklükleri açısından değerlendirilirse uzay sanayi ardından dünya genelinde kabul edilen ikinci en büyük sektör savunma sanayidir. Üçüncü en büyük sektör otomotiv sektörüdür. İnşaat ve haritacılık sektörü de dördüncü büyük sektördür. Bu sektörlerde bu ihtiyaç mevcut mesafe ölçüm sistemleri ile karşılanmaktadır (laser, radar, vb. ). Genel olarak yurtdışı ithal ürün gamında yer almaktadırlar. Geliştirilecek buluş ürün olarak piyasaya sürülmesi sonucunda mevcut ürünlere alternatif bir yöntem geliştiriliyor olması önem arz etmektedir. Ayrıca diğer yöntemlerin kullanımının sakıncalı veya sıkıntılı olduğu durumlarda kullanılabilecek olması kullanım potansiyeli açısından önemlidir. Öngörülen piyasalarda %0.1 lerde bir pazar payı bile çok büyük rakamlara denk gelecektir. Buluşa konu olan çalışmamız yerli, ithal ikame ve ihraç potansiyeline sahip, savunma sanayii dahil birçok endüstriyel uygulamada kullanılabilecek, ülkemizin uluslararası rekabet gücünü artırabilecek bir teknoloji alt yapısı oluşturma potansiyeline sahiptir. Radar veya Lidar kadar hassas mesafe tespiti yapabilen buluşumuz; radar veya lidar sitemlerinin çalışmalarına engel olabilecek sinyal bozucu gibi durumlarda ölçüm hassasiyeti etkilenmeyecektir. Uzak mesafede görüntü tanımlama/sınıflama, hedef belirleme veya veri seti gibi ek görevlerde ek ekipmanlara ihtiyaç duymayacaktır (lidar veya radar sistemlerin kamera veya kızıl ötesi sensörlerle birlikte kullanılarak yapmış oldukları görevleri buluş tek başına yapacaktır.). Lidar veya radar sistemleri aktif bir sistemdir. Aktif sistemler ışın demetlerinin hedeften yansımasını temelalmaktadırlar. Kamera tabanlı bir mesafe tespit sistem pasif bir sistem olup, hedef nesneden yansıyan ışınların yoğunluğundan ziyade hedef nesnenin görünürlüğü önem arz etmektedir.İncelediğimiz görüntü işleme tabanlı mesafe tespit cihazı patentlerinde genel olarak yöntem, stereo görüntü ekranlarındaki görüntü kayması ve kameraların yatay eksenleri arasındaki mesafeye bağlı olarak sonuç üretmektedir. Hareketli nesneler için mono kamera ile yapılan mesafe tespitinde, nesnenin farklı zamanlarda alınan iki görüntü karesinin değişimi kullandığıda görülmüştür. Patentlerde karşılaştığımız bir diğer mesafe ölçüm yöntemi ise ek ekipman veya lazer kullanımı olmuştur. Var olan buluşların tamamına yakınında ölçüm toleransı ve hata payları verilmemiştir.